汪光燾
(國際歐亞科學院中國科學中心,北京100107)
中國城市交通問題、對策與理論需求
汪光燾
(國際歐亞科學院中國科學中心,北京100107)
近30年中國在綜合交通運輸領域取得長足進步,城市交通也得到快速發展,但面臨嚴峻的交通擁堵、交通污染、綠色出行環境差和停車難等困境。通過分析中國城市交通問題的特性與成因,指出新型城鎮化對城市交通發展的新要求和制定交通政策的新導向。基于舊城改造中優質公共交通系統建設、交通需求管理、城市內外銜接交通設計等典型案例探討現實問題的對策。從城市居民合理需求的滿足和城市整體運行效率提升角度,引導學術界關注城市交通學的理論研究。最后,重點討論大數據環境下城市交通網絡構建和運行、特大及超大中心城市都市圈交通網絡協同優化,以及城市交通需求管理應用3個研究方向。
城市交通;城市交通學;運行效率;交通網絡構建與運行;都市圈交通;交通需求管理
過去30年中國綜合交通運輸取得長足進步,公路、鐵路、水運及航空運輸運營里程和客運量增長顯著。與此同時,中國城鎮化和機動化進程快速推進,城市居民出行需求增長和交通設施建設更為迅速。然而,由于城市交通供需長期不均衡,交通擁堵、安全事故、環境污染等問題日漸凸顯,社會大眾議論廣泛,政府部門亦將城市交通列為改善民生的重點工作領域。回顧中國城市交通發展的歷史背景,剖析當前解決交通問題的主要對策,展望未來交通發展趨勢和研究重點,對促進中國乃至世界城市交通可持續發展都具有重要意義。
中國城市交通大體經歷了4個發展階段:1)新中國成立前依靠步行、水運和獸力車為主的交通時期;2)新中國成立后至20世紀80年代以自行車為重要交通工具的時期;3)20世紀80年代至2000年機動化快速發展時期,公共汽(電)車發展迅速、小汽車逐漸進入家庭;4)2000年以后軌道交通、公共汽車、小汽車同步快速發展時期,自行車交通逐漸萎縮。回顧中國城市交通發展歷程,呈現以下突出特征:
1)城市人口、面積以及交通設施規模快速擴張,交通需求增長速度更快。
截至2015年末,中國城鎮化率達到56.1%,城鎮常住人口近7.7億人。2014年中國城市建成區總面積約5萬km2,萬人擁有道路長度7.9 km,人均擁有道路面積15.3m2[1]。城市人口、面積以及交通設施規模的擴張,帶動了交通需求的快速增長。以上海市為例,1986―2014年,城市居民出行量(人次)增長2.5倍,出行周轉量(人公里)增長4倍[2]。
2)始終堅持發展公共交通。
中國政府始終堅持優先發展公共交通。1985年提出“公共交通是社會生產的第一道工序”[3];2005年《國務院辦公廳轉發建設部等部門關于優先發展城市公共交通的意見》(國辦發[2005]46號)確立了城市公共交通優先發展的戰略地位;2012年《國務院關于城市優先發展公共交通的指導意見》(國發[2012]64號)強調“將公共交通發展放在城市交通發展的首要位置”,指出優先發展公共交通是構建資源節約型、環境友好型社會的戰略選擇。
3)自行車時代向機動化轉變。
城市空間擴張導致居民出行距離增加,同時伴隨機動化交通的沖擊,城市居民自行車出行比重急劇萎縮。2014年北京、上海、深圳等城市自行車出行比例(全方式)已低于10%。另外值得注意的是,電(助)動車異軍突起,出行比例快速增加,已超過自行車成為大多數城市非機動交通出行的主體。
4)超(特)大城市、大城市呈現以城市群為主體形態的發展特征。
北京、上海等一批超(特)大城市、大城市的城市建設空間突破了中心區范圍,逐漸向更大尺度的都市圈范圍蔓延。城市間的聯系日趨緊密,城鎮密集地區交通需求快速增長,以城市群為主要發展形態的城鎮化格局已經形成(見圖1)。
城市交通與居民生活息息相關,也是社會輿論的焦點。當前,城市交通擁堵、交通污染、停車管理和綠色交通四個方面的問題受到普遍關注。
1)城市交通擁堵。

圖1 典型城市建設用地蔓延及城市間經濟聯系Fig.1 Typicalurban spraw land connecting econom ic developmentamong cities
小汽車快速進入家庭,特大及超大城市交通擁堵問題突出、大城市日趨嚴重,并有向中小城市蔓延的趨勢。擁堵時段日趨延長,擁堵空間由市區向外圍擴散,并轉向通勤需求比較集中的交通走廊和關鍵節點。以交通擁堵為代表的城市病很大程度上反映了中國城市交通理論與方法存在著制度性缺陷。
2)交通環境污染。
機動車尾氣排放被證實是大氣污染的重要來源,是造成灰霾、光化學煙霧污染的重要原因。2015年京津冀、長三角、珠三角三大城市群9個城市的空氣顆粒物污染源解析顯示,北京、廣州、深圳、杭州等城市顆粒物的首要污染源是機動車(北京市機動車排放占31.1%[4],杭州市機動車排放占28.0%[5])。當前對交通污染討論的熱點仍集中在城市小汽車擁有量及其油品和排放標準,從城市交通研究視角看,更需要重視交通整體運行組織的高效低耗,優化交通結構,提高運行效率。
3)停車供需矛盾。
停車問題已成為當前中國機動化與人居環境最尖銳的矛盾之一。停車供需不平衡有多方面原因,如老舊居住區在設計時未能充分考慮機動化發展的需求,新建小區對居民停車需求估計不足;老公共建筑公共停車位嚴重不足,新建公共建筑的地下停車庫利用又不到位。另外,停車的信息化處理尚處于起步階段,路內停車管理模式還不完善,以靜制動的制度設計還有待研究。
4)綠色交通發展愿景。
能源資源約束趨緊、對出行品質與公眾健康等更多的關注,帶動了全球范圍內步行與自行車交通的復興。面對中國步行、自行車交通急劇萎縮的勢頭,住房城鄉建設部等開展了全國范圍內的城市步行和自行車交通改善試點。應當進一步反思機動化帶來的步行和自行車交通問題,提出與城市發展相適應的綠色交通發展思路。
1)城鎮化快速發展。
中國城市交通問題的首要背景是城鎮化的快速發展。城鎮化率每增加1個百分點,就有近1 400萬的農村人口轉變為城鎮人口。《國家新型城鎮化規劃(2014—2020年)》提出2020年常住人口城鎮化率要達到60%左右,戶籍人口城鎮化率達到45%左右,努力實現1億左右農業轉移人口和其他常住人口在城鎮落戶。世界上前所未有的城鎮化進程,給城市交通發展帶來巨大挑戰。
2)機動化趨勢顯著。
伴隨城鎮化的發展,機動車保有量也迅速增長。截至2015年末,全國民用汽車保有量達到1.72億輛,其中私人汽車保有量1.44億輛。民用汽車和私人汽車保有量分別為1985年的54倍和505倍[6]。以高速度增長、高強度使用、高密度聚集為特征的機動化導致城市交通特征的巨大變化,尤其是20世紀90年代以后城鎮化、機動化同步快速發展(見圖2),城市居民出行小汽車化日趨加強,交通擁堵、安全、污染等問題日趨凸顯。
3)以房地產和園區開發為導向的發展模式導致職住不均衡問題加劇。
以房地產開發和工業園區帶動城市拓展是中國城鎮化的另一大特征。在改善城市居民居住生活條件的同時,也使城市交通產生顯著變化:職住不均衡進一步加劇,通勤距離增加,潮汐交通問題突出。
4)城市發展的總體理念需要更新。
改革開放推進了城鎮化快速發展,但城市承載能力建設相對滯后;建新區為主導的城市發展方式,導致城市擴張性增長過快。盡管具有以公共交通引導新區發展的城市規劃理念,但缺乏配套的綜合實施措施。而研究城市交通治理,仍遵循工程學理念,按照人、車、路、環境的研究思路,缺乏以城市整體運行效益為目標的理念。在新的發展時期,必須注重城市整體運行效率的提升,滿足人的需求;必須實現管理要素的轉變,以應對城鎮化的發展和資源、能源的約束。

圖2 北京市城鎮化、機動化進程Fig.2 Progressof urbanization andmotorization in Beijing
快速城鎮化和機動化為中國城市、城市交通以及二者間的協調發展帶來了世界城鎮化史上前所未有的挑戰。中國城市交通盡管還存在各種各樣的問題,但過去30年國家和地方有關部門長期堅持積極探索、創新發展,取得了卓越成績和顯著成效。

圖3 廣州BRTFig.3 BRT in Guangzhou

圖4 杭州市公共自行車租賃點布局Fig.4 Layoutof bike sharing stations in Hangzhou

圖5 杭州市公共自行車年均單車日周轉量Fig.5 Annualaverage daily turnoversof bike sharing system in Hangzhou
1)舊城建設大運量公交系統——廣州BRT。
廣州快速公交系統(Bus Rapid Transit,BRT)西起天河體育中心,東至黃埔夏園,全線總長22.9 km(見圖3)。結合舊城改造,廣州BRT布局于已有成熟公共交通走廊,避免了盲目照搬依賴軌道交通推進公交優先的發展模式。采用符合當地經濟社會發展階段的系統建設措施,加強對已有設施整合、改造與充分利用,實現與城市有機更新完美結合。2010年廣州BRT最大斷面單向小時客流量已超過2.69萬人次,成為亞洲最繁忙的BRT系統,榮獲《聯合國氣候變化框架公約》秘書處執行秘書頒發的聯合國應對氣候變化“燈塔獎”。
2)全面開展公共自行車服務——杭州公共自行車系統。
杭州市政府按照因地制宜、因勢利導,以滿足人的需求為導向的城市交通服務理念大力發展公共自行車系統,充分體現了公共交通優先發展內涵所強調的差異化發展途徑:①公共自行車是中國大城市、特大城市大運量公共交通工具的重要補充;②發展公共自行車是中小城市改善城市出行品質的重要舉措和典范。
截至2015年底,杭州市共建設3 504個公共自行車租賃點(見圖4),運營車輛8.41萬輛,年總租借次數1.145億人次,日均租用量31.36萬人次,日最高租用量超過44.86萬人次,年均單車日周轉量維持在3.7~5.1次·d-1(見圖5)。杭州市公共自行車被評為全球最好的16個地區公共自行車系統之一,2015年榮獲聯合國人居署與德黑蘭市政府聯合頒發的第二屆德黑蘭“金磚塊”國際城市管理獎、國家金卡工程金螞蟻獎。
3)新型城市交通樞紐建設——深圳高鐵福田樞紐。
中國高鐵發展迅速,高鐵車站對城市交通的影響以及相應的車站選址一直是行業熱點話題。為了強化京廣深港客運專線對深圳市發展的帶動作用,深圳高鐵福田樞紐選址于城市核心區——福田中心區,樞紐選址與城市中心區用地高度融合,有效發揮了樞紐對城市中心區的帶動作用,塑造了對外交通與城市交通良好銜接的樣板。
以福田樞紐為核心,整合中心區地下資源,配備適當的餐飲、購物、休閑功能,完善福田中心區城市功能,同時構建四通八達的地下步行網絡,可快速聯系深圳市政府、深圳第一高樓——平安大廈,以及核心區辦公、商業、會展等樓宇。福田樞紐選址于城市軌道交通最密集區域,實現與片區內10個城市軌道交通車站的便捷換乘(見圖6),可承擔福田站80%的到發客流,達到了國際先進水平。樞紐核心區不設社會停車場,社會車輛利用市民中心停車場步行500m到達樞紐,是中國樞紐優化接駁交通結構的有效嘗試。
4)大運量交通工具的新發展——長沙中低速磁浮系統。
磁浮交通是在鋼輪鋼軌式軌道交通基礎上優化創新的新型軌道交通方式。該系統對輪軌鐵路運行中存在的脫軌、磨損、爬坡能力、噪聲等問題提出了革命性的技術解決方案,具體特點包括:①噪音低(64 dB,遠低于傳統輪軌交通),污染少(不產生鐵粉或橡膠粉塵);②轉彎半徑小(最小平曲線半徑100m),爬坡能力大(70‰,顯著高于傳統輪軌方式的30‰),易于在建成區穿行(可沿城市主要道路布設,避免大量工程拆遷);③建設工期短(施工難度小,如長沙磁浮工程開工20個月即實現試運行),工程投資少(每公里僅2億元,顯著低于一般城市軌道交通項目);④安全性高(通過車輛環抱軌道的構造形式避免列車脫軌,地面更容易組織旅客疏散);⑤維護成本低(列車與軌道沒有接觸摩擦)。
長沙磁浮機場線連接長沙火車南站和黃花國際機場,全長18.55 km(見圖7)。線路設計速度100 km·h-1,采用3節編組。初期設置車站3座、預留2座車站,全程運行時間18~19m in,設計運行速度約 62 km·h-1。該線路建成運行有助于從國家層面重視現代城市軌道交通制式的多元化問題,引導城市結合自身特征選擇發展適配的軌道交通系統。
5)突出當地特色的交通需求管理效益評價。
交通供給的有限增長決定了大城市交通需求管理的必要性,各地都在積極探索符合當地交通發展特征的需求管理措施。上海市從1986年就對私人自備車牌實施拍賣政策,1994年正式實施額度拍賣政策,是中國最早對小客車實施額度控制政策的城市。該政策延緩了機動化的發展進程(據測算額度拍賣政策削減了150萬輛滬牌注冊小客車),為公共交通系統建設完善和出行習慣培養贏得了時間(見圖8)。

圖6 福田樞紐與周邊軌道交通換乘布局及流線Fig.6 Layoutof rail transitstationsand transfer routesat Futianmultimodal terminal

圖7 長沙中低速磁浮線路走向與車站布設Fig.7 Routesand station layoutof the low-to-median speedmaglev system in Changsha

圖9 杭州市交通需求管理政策實施效果Fig.9 Performance of traveldemandmanagement policy in Hangzhou
杭州市2011年10月開始實施錯峰限行措施,2014年3月開始通過“搖號+競價”方式對全市小客車實行總量調控管理,每年小客車增量指標控制為8萬個,遠低于限購前一年的28萬個。這些政策實施以來,在杭州市主城區機動車保有量增加近50萬輛的前提下,通過道路建設及各類交通管控措施綜合發力,車速、擁堵指數、嚴重擁堵里程波動不大,交通擁堵逐年惡化的勢頭得到有效遏制(見圖9)。
應該注意到,盡管限行限購受到廣泛爭議,但這些措施緩解了當前交通的矛盾,并為今后的交通治理提供了機遇和時間。這些措施或許還有比較長的堅持階段,但不是終極手段,應當定位于創造面向長期交通改善的機遇和時間窗口。
6)規律性數據預測引導城市交通改善。
中國城市交通系統正處在建設與管理并重以解決和預防交通問題的階段,城市交通規劃建設決策的科學化、管理的精細化是交通科技發展與應用的需求。北京、上海、深圳、重慶、杭州等城市均先后構建了交通決策支持系統,融合土地、人口、交通、排放等一體化交通信息(見圖10),提供面向政府決策、市民出行與企業運營管理的信息服務。
北京市利用交通指數對擁堵風險進行預告、預警,引導交通需求在時空分布上的分散,同時作為政策措施實施前后效果評估的主要定量依據。交通指數還納入城六區政府考核,作為紐帶建立起城市交通市區兩級協調機制,強化交通系統規劃建設管理的屬地職責。深圳市利用交通指數協助開展停車收費方案比選——評估不同停車收費方案的運行車速提升效果和溫室氣體減排效果。重慶市通過在市人民政府網站發布交通運行指數,引導居民出行,同時作為跟蹤觀測交通運行變化規律的重要手段(見圖11);另外,還利用交通運行指數評估突發事件對交通運行的影響范圍、影響程度和影響時間。
1)國家層面城市發展理論的研究。
《國家新型城鎮化規劃(2014—2020年)》提出中國城鎮化快速發展,已經形成以城市群為主要發展形態,以軸線上城市群和節點城市為依托、其他城鎮化地區為重要組成部分,大中小城市和小城鎮協調發展的“兩橫三縱”城鎮化戰略格局。《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》提出了城市規劃建設管理的總體目標:實現城市有序建設、適度開發、高效運行,努力打造和諧宜居、富有活力、各具特色的現代化城市,讓人民生活更美好。這些城市發展政策為解決交通問題提供了重要啟示,也是今后一段時期城市交通發展的重要前提條件。
2)公共交通優先發展理論的研究。
如前所述,中國政府一直注重公共交通的優先發展,從新中國成立初發展公共交通,到20世紀90年代大力發展公共交通,到2005年優先發展公共交通,直至2012年公共交通優先發展作為國家城市發展戰略得以確立。公共交通優先發展是在城市行政區域里,通過優先配置資源,構建適應市場機制、政府調控監管的,符合當地經濟社會發展階段,由多種類型企業等經營機構提供均等和高效的公共服務的公共交通體系,引導出行者優先選擇,引導城市集約利用土地和節約能源、保護和改善人居環境。
3)交通需求管理政策措施相關理論的研究。
交通需求管理不限于管理措施的制定,還應包括對既有政策效果的評價、對中國政策環境差異的分析,以及對設施建設的引導。需要更加注重交通系統內部協調、效率的提升,及其與城市空間的良性匹配。應抓住信息化時代城市交通需求管理的新機遇,重視每項措施的時間效益、公眾認可程度和政府財政的承受能力。
當前國內外交通行業普遍面臨一些共性交通難題:1)交通擁堵、機動車污染、交通安全等;2)TOD理念自20世紀90年代以來受到廣泛關注,但缺乏綜合評價;3)缺乏有別于交通運輸的制度體系框架,缺乏城市交通理論支撐。研究城市交通,不能停留在人、車、路、環境的分析,不能停留在功能措施,也不能停留在規劃理念上。要擺脫以交通工具為目標,應當區別于綜合運輸的體制和機制開展城市交通理論研究。

圖10 深圳市交通決策支持系統架構Fig.10 Framework of the supportsystem for transportation decision-making in Shenzhen

圖11 重慶市交通運行指數Fig.11 Traffic operation indices in Chongqing

圖12 城市交通理論研究空間范圍Fig.12 Research scopeofurban transportation theories

圖13 城市交通網絡構成Fig.13 Composition of urban traffic network
基于工程學視角的交通規劃和管理理論,難以應對城市交通問題。要用戰略的思考來解決現實問題,必須建立一個好的理論框架。在信息化、大數據、云計算等科學手段快速發展、工程技術不斷進步的背景下,城市交通學的提出適應國際社會、經濟社會發展趨勢的需要。
1)研究目標、視角和范圍。

圖14 城市交通信息服務體系架構示意圖Fig.14 Framework ofurban transportation information servicesystem
城市交通學的研究目標是服務于人的需求(生活需求、就業需求),組織城市可持續的高效、安全、低耗(低能耗、低污染)運行。研究重點是關注城市居民合理需求的滿足和城市整體運行效率的提升,強調多學科思維、系統論方法。既要工程技術,又要注重法律、經濟、財稅關系。研究范圍包括城市行政區域的內部交通、城市對外交通、都市圈內的城際交通(見圖12)。要特別區分城市交通與綜合運輸在法律法規體系、標準體系、信息系統、公共資金、票價政策等方面的差異。
2)研究核心內容。
城市交通學的研究核心是城市交通網絡的構建和運行。城市交通網絡由六大系統融合構成,并強化組織自行車、行人的銜接(見圖13),處理好城市內部交通系統、城市對外交通樞紐(場站)以及都市圈交通的銜接;強調系統的整體性,即“整體大于部分之和”。
城市交通網絡構建和運行重點,是各個子系統之間以及子系統各要素之間的相關性,不同子系統間相互配合、補充協調;構建和運行互補互動,才能夠提高城市總體運行效益。
1)開放、共享、協同的城市交通網絡構建和運行的信息服務體系。
城市交通信息化的發展目標不能停留在智能交通技術自身的先進性,應當與城市整體發展目標相一致,以此來研究信息化與城市交通的結合。應綜合考慮公眾、企業、政府等不同方面的訴求,建立信息公開分享機制,推進交通信息化技術的發展方向、發展方針的研究。以建立開放式城市交通網絡的信息服務體系(見圖14)作為城市交通學的重要內容,并將“開放、共享、協同”作為完成上述目標的關鍵環節。
2)特大及超大中心城市都市圈的城市交通網絡構建和運行的協同優化方法。
依托移動互聯網、大數據、云計算等新興信息化技術,整合數據資源。圍繞中心城市形成的都市圈范圍內,城市核心區域與城鎮和集中居住區域的交通銜接,重點提出特大及超大中心城市都市圈的城市交通網絡構建和運行的協同優化方法。
3)大數據時代城市交通需求管理應用研究。
移動互聯網和信息化、大數據、云計算的發展,不僅推動了城市交通管理與決策水平的顯著提升,也推進了人的理念的深刻變革,改變了人的需求和交通行為,必將帶來城市交通理論的發展變革。運用信息化技術實現個體行為與出行需求動態感知,通過大數據手段對交通政策的實施效果和效益進行量化評價,建立交通政策制定和評價的方法與機制。針對交通需求管理的目標、指導原則與基本內容,建立大數據時代城市交通需求管理政策體系框架。
城市交通問題是世界大城市共有的問題。研究城市交通必須創新理論,構建專門的城市交通學理論體系。要采用多學科思維、系統論方法,注重滿足人的需求,注重提高城市整體運行效益。只有這樣,城市交通才能為城市發展、為經濟社會發展、為世界綠色低碳發展做出應有的貢獻。
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[5]浙江在線.杭州發布PM 2.5來源解析結果:機動車尾氣排放居首[EB/OL].2016[2016-11-23].http∶//zjnews.zjol.com.cn/system/2015/06/06/020686281.shtm l.
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Urban Transportation in China:Problem s,Policies and Integrating Theory w ith Practice
Wang Guangtao
(The China Science Centerof International Eurasian Academy of Sciences,Beijing 100107,China)
∶Over the last three decades,China hasmade significant progresses in the comprehensive transportation systems.However,the rapid development of urban transportation also brought lots of problems such as traffic congestion,air pollution,worsening environment for green travel,inadequate parking facilities,and etc.,which presents critical challenges to urban transportation system.Through analyzing the characteristics and causes of urban transportation problems in China,this paper discusses the new requirements forurban transportation developmentand theneed fornew guiding policieson urbanization.Based on typical cases on the developmentof high-quality public transit system in urban redevelopment,travel demand management,and transportation connection planning for intra-city-and intercity travels,the paper identifies the countermeasures for urban transportation problems.Aim ing at urban residents'reasonable demands and urban operation efficiency's promotion,the paper urges that it is important to pay close attention to the theoretical research of urban transportation science.Finally,the paper elaborates three research priorities in the era of big data,such as the developmentand operation of urban transportation network,the coordination and optim ization of transportation network in large cities andmetropolitans,aswellas the application of traveldemandmanagement.
∶urban transportation;urban transportation science;operation efficiency;transportation network developmentand operation;transportation inmetropolitan area;traveldemandmanagement
∶
1672-5328(2016)06-0001-09
U491
A DOI∶10.13813/j.cn11-5141/u.2016.0601
2016-11-04
國家自然科學基金委員會管理科學部主任基金項目“新常態下城市交通理論創新與發展對策研究”(71641001)
汪光燾(1943—),男,安徽休寧人,高級工程師,國際歐亞科學院中國科學中心副主席,原建設部部長,第十一屆全國人大環境與資源保護委員會主任委員。主要研究方向:城市發展、農村建設、城鎮化。E-mail∶utf_utf@126.com